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摘要:桥头跳车现象是指由于桥梁或通道等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的不均匀沉降,使得路面出现显著的纵坡变化和刚度变化。本文分析了其原因并提出了防治措施。
关键词:桥头跳车;地基沉降;压实;防治措施
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:桥头跳车现象是指由于桥梁或通道等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的不均匀沉降,使得路面出现显著的纵坡变化和刚度变化。在我国公路建设实践中,桥头跳车问题并未得到很好的解决,妨碍了车辆正常高速行车,降低了行车舒适性,甚至引发交通事故,造成巨大的经济损失。
一、桥头跳车的起因分析 桥头跳车是由于桥台与其后路基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降差而产生的。当沉降差超过2cm以上时,将使此处的路面断裂,从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降断裂的原因,主要是由于桥台基础一般采用刚性基础,基础落到持力层,其沉降量甚小,而台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形而致沉降量大,从而使桥台和路基产生不均匀沉降,造成路面和桥台的高程突变,形成桥头跳车。 由此可见,桥头跳车的原因主要是路桥的沉降差所致;而引起路桥沉降差的主要原因,是由于台后路基的沉降所产生的。而路基沉降的原因主要有以下几个方面:
(一)地基沉降
软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在。分析其原因,主要是施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度,软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,或采取的处治方法不恰当。由于存在软土地基,桥台台背路堤施工时填土压实不足,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而,桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计,一般情况下实际发生的沉降值较设计时小。因此,造成了沉降不均匀。(二)台后填料的压实问题
台背回填的压实,虽然采用了重型击实标准,压实度要求在95%以上,但对紧靠台后的填土难以碾压到位,尤其是对于肋式桥台、U型桥台等受尺寸的限制,有的压实机械根本进不去,导致漏压、压不实等现象,使台后填土的压实度严重不足,尽管使用小型夯实设备补夯,也难以达到规定要求,因而增加了台后填料的压缩变形。
二、桥头跳车的防治措施
(一)重视桥头地基加固处理
在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术改善地基性能,做好清表工作,搞好填前碾压,提高地基承载力,减少差异沉降。对一般地基可采用加水泥、石灰等的方法进行土质改良,对软土、解冻土等特殊地基,需采用特殊地基处理方法,如换填砂砾、固结、粉喷等方法,以改善地基提高承载力减轻过后沉降。
(二)在桥头设置过渡段
在桥头设置一定长度的搭板, 合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度,合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:a.路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1/300范围内变化。b.搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。c.根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。另外最好在搭板下设置枕粱,搭板下还应有一定厚度的稳定土,一般为0.5m以上的半刚性基层。
(三)认真做好台背碾压,提高路基压实度
认真做好台背填方碾压工作,给予充分压实。为了便利大型压实机械的使用,当受场地限制时,可采用横向碾压法,同时要控制碾压层厚度(15~20cm),提高压实度,对于碾壓不到之处要人工夯实,直至符合要求。
(四)设置完善排水及防水工程
排水措施对填方的稳定极为重要,特别是靠近构造背后的填料,施工中及施工后易积水下陷,因此,设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。(五)加强工程验收工作
对台背填土施工的填料选择、压路机具的选择、填土厚度等进行检查验收,对排水情况予以检查,严格执行工序验收制度。
三、路桥过渡段的施工控制
(一)对路基过渡段进行大面积施工时,应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工,熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。
(二) 施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料,进行合适的压实工艺。
(三) 为了控制摊铺厚度,采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时,采用人工或机械进行现场掺拌,确保填筑质量,控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。
(四) 压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实,对于质量可疑地段,应视情况增加检验的点数,采取适当的措施,控制好边角压实质量。
(五) 施工过程中,要配备足够的人员来加强验检测过程控制,从而来缩短检测时间。在检测过程中,严格按照设计和规范要求进行各项指标检测,有条不紊的进行。
四、几点体会
(1)通过多年公路工程的工作实践,我认为,台背回填与路基同步填筑时,压实效果最为理想。做到先预压再开挖施工结构物。
(2)严格控制后台填料的质量,要求必须符合设计要求。
(3)不同的填实和场地条件要选择不同的压实机械。
解决桥头跳车问题是一项比较复杂的系统性工程,桥头跳车历来是公路建设中较为常见的一种路基病害问题。预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成,不仅是口头上,而是要真正落到实处。参考资料:
JTG D63—2007 《公路桥涵地基与基础设计规范》
JTG F10—2006 《公路路基施工技术规范》
姓名:周正
工作单位:河北路桥第五分公司
关键词:桥头跳车;地基沉降;压实;防治措施
中图分类号: TU47 文献标识码: A 文章编号:桥头跳车现象是指由于桥梁或通道等构造物两侧与路堤填土衔接处产生较大的不均匀沉降,使得路面出现显著的纵坡变化和刚度变化。在我国公路建设实践中,桥头跳车问题并未得到很好的解决,妨碍了车辆正常高速行车,降低了行车舒适性,甚至引发交通事故,造成巨大的经济损失。
一、桥头跳车的起因分析 桥头跳车是由于桥台与其后路基沉降不均匀造成了桥台和路基顶面的沉降差而产生的。当沉降差超过2cm以上时,将使此处的路面断裂,从而使行车产生明显的颠簸和不适。分析形成沉降断裂的原因,主要是由于桥台基础一般采用刚性基础,基础落到持力层,其沉降量甚小,而台背回填因地基沉降和台后填料本身的压缩变形而致沉降量大,从而使桥台和路基产生不均匀沉降,造成路面和桥台的高程突变,形成桥头跳车。 由此可见,桥头跳车的原因主要是路桥的沉降差所致;而引起路桥沉降差的主要原因,是由于台后路基的沉降所产生的。而路基沉降的原因主要有以下几个方面:
(一)地基沉降
软基路段由于地基沉降引起的桥头跳车现象仍然存在。分析其原因,主要是施工图设计时,地质钻探布孔过少,钻探深度不够,未能及时发现软基存在,或者未能准确探明软基范围和深度,软土的物理力学性质等等,导致桥头路堤软土地基处治遗漏,或采取的处治方法不恰当。由于存在软土地基,桥台台背路堤施工时填土压实不足,雨水侵蚀造成路堤填土流失和强度降低,这是造成路桥过渡段路堤沉降的主要原因。然而,桥台基础设计是按规范容许沉降值实施控制设计,一般情况下实际发生的沉降值较设计时小。因此,造成了沉降不均匀。(二)台后填料的压实问题
台背回填的压实,虽然采用了重型击实标准,压实度要求在95%以上,但对紧靠台后的填土难以碾压到位,尤其是对于肋式桥台、U型桥台等受尺寸的限制,有的压实机械根本进不去,导致漏压、压不实等现象,使台后填土的压实度严重不足,尽管使用小型夯实设备补夯,也难以达到规定要求,因而增加了台后填料的压缩变形。
二、桥头跳车的防治措施
(一)重视桥头地基加固处理
在路桥过渡段路基施工中采用土工格栅技术改善地基性能,做好清表工作,搞好填前碾压,提高地基承载力,减少差异沉降。对一般地基可采用加水泥、石灰等的方法进行土质改良,对软土、解冻土等特殊地基,需采用特殊地基处理方法,如换填砂砾、固结、粉喷等方法,以改善地基提高承载力减轻过后沉降。
(二)在桥头设置过渡段
在桥头设置一定长度的搭板, 合理确定搭板长度和搭板强度设计根据桥头路堤与桥台相对沉降量预计值以及车辆行驶要求的顺适程度,合理地确定搭板长度。搭板的设计未有统一模式,一般按照下述原则确定其长度:a.路面设计使用年限内,由于道路下沉引起路面纵坡变化,要求搭板随路堤沉降后倾角在1/200~1/300范围内变化。b.搭板的长度能跨越桥台台背难以压实的土体,或跨越按计划在台背预留的土方缺口长度。c.根据搭板的受力状态,用弹性地基或简支梁计算搭板长度。另外最好在搭板下设置枕粱,搭板下还应有一定厚度的稳定土,一般为0.5m以上的半刚性基层。
(三)认真做好台背碾压,提高路基压实度
认真做好台背填方碾压工作,给予充分压实。为了便利大型压实机械的使用,当受场地限制时,可采用横向碾压法,同时要控制碾压层厚度(15~20cm),提高压实度,对于碾壓不到之处要人工夯实,直至符合要求。
(四)设置完善排水及防水工程
排水措施对填方的稳定极为重要,特别是靠近构造背后的填料,施工中及施工后易积水下陷,因此,设计及施工时,应保证施工中的排水坡度,设置必要的地下排水设施。(五)加强工程验收工作
对台背填土施工的填料选择、压路机具的选择、填土厚度等进行检查验收,对排水情况予以检查,严格执行工序验收制度。
三、路桥过渡段的施工控制
(一)对路基过渡段进行大面积施工时,应严格按照试验段取得的施工工艺参数进行施工,熟练的掌握一些施工技巧和施工规范。控制好工艺流程、松铺厚度、表面平整度、施工含水量、压实遍数、配套机械、填筑速度、检测方法等。
(二) 施工中要严格的按照施工顺序进行合理的配料,进行合适的压实工艺。
(三) 为了控制摊铺厚度,采用方格网控制填料量。施工过程中要消除粗细集料离析“窝”或“带”现象。当出现这种现象时,采用人工或机械进行现场掺拌,确保填筑质量,控制填筑标准。严禁出现弹簧、松散、起皮等现象发生。
(四) 压路机碾压不到位时采用人工冲击夯夯实,对于质量可疑地段,应视情况增加检验的点数,采取适当的措施,控制好边角压实质量。
(五) 施工过程中,要配备足够的人员来加强验检测过程控制,从而来缩短检测时间。在检测过程中,严格按照设计和规范要求进行各项指标检测,有条不紊的进行。
四、几点体会
(1)通过多年公路工程的工作实践,我认为,台背回填与路基同步填筑时,压实效果最为理想。做到先预压再开挖施工结构物。
(2)严格控制后台填料的质量,要求必须符合设计要求。
(3)不同的填实和场地条件要选择不同的压实机械。
解决桥头跳车问题是一项比较复杂的系统性工程,桥头跳车历来是公路建设中较为常见的一种路基病害问题。预防和治理桥头跳车是一项长期而艰巨的工作,需要设计、施工、监理和管理等各个单位共同努力才能完成,不仅是口头上,而是要真正落到实处。参考资料:
JTG D63—2007 《公路桥涵地基与基础设计规范》
JTG F10—2006 《公路路基施工技术规范》
姓名:周正
工作单位:河北路桥第五分公司